食醋中总酸量的测定
一、 实验目的
初步学会用传感器技术测定食醋中的总酸量；会组织中学生用传感器技术测定食醋中的总酸量教学过程。
二、 实验原理
待测的食醋中醋酸及其他有机酸可换算为醋酸总量，都可以被标准的强碱NaOH溶液标定：C待测V待测=C标准V标准 。当溶液中的电解质含量恒定时，电导率亦
恒定，当生成难电离物质时，电导率下降，pH传感器就是把电信号转化为化学信息来测定其中的总酸度的。
三、 仪器与药品
pH传感器，数据采集器，自动计数器，50mL酸式滴定管，电磁搅拌器，铁架台，250mL烧杯，量筒；有色食醋原液，经标定的0.1mol/L NaOH溶液，去CO2的蒸馏水。
四、 实验步骤
1.准备阶段：pH传感器的标定
（1）在采集器3号传感器接口上连接好pH传感器，然后按下采集器电源开关，打开数据采集器，进入如下界面：
点击右下角“系统设置”，进入如下界面：
选择系统设定里的“探头标定”选项，并点击“探头校准工具”按钮：
点击“建立连接”按钮（点击后变灰色，显示连接成功，即可开始标定）。
拔开电极上部的橡胶塞，使小孔露出。否则在进行校正时，会产生负压， （2）
导致溶液不能正常进行离子交换，会使测量数据不准确。
（3）将电极取出，先用蒸馏水冲洗，然后用滤纸把电极上残留的保护液吸干。将电极放进pH=4.00(邻苯二甲酸氢钾)的缓冲液中，点击采集器上pH=4下的“开始标定”按钮，5-10秒后，当显示的数值在22000-23000间，且变化幅度不大时，点击“结束标定”，取出电极。
（4）将电极取出，先用蒸馏水冲洗，然后用滤纸把电极上残留的保护液吸干。将电极放进pH=9.18(邻苯二甲酸氢钾)的缓冲液中，点击采集器上pH=4下的“开始标定”按钮，5-10秒后，当显示的数值在27000-28000间，且变化幅度不大时，
点击“结束标定”，取出电极。最后点击一次“写标定值”。
（5）验证标定：标定完成，进入传感器测量界面，将探头放入pH=6.86（混合磷酸盐）的溶液中，检测标定是否成功。观察读数稳定后读数在6.70-7.00之间即可认为标定比较准确，否则应重新标定。
2.软件操作
（1）标定后，进入如下图界面：
点击“通用”，进入通用实验界面：
点击左上角“打开模版”依如下路径选择实验：
打开模版—SDMEM—实验模版—化学实验—酸碱中和滴定—酸碱中和滴定（xmlp文件）
进入滴定实验界面，如下图：
光电门传感器红色线（或有红色标记的）一端连接液滴计数器，黑色线（无标记的）接一光电门（该光电门应放在空处，不被任何物体挡光），调节光电门传感器为计数模式（第1个和第3个灯同时亮）。然后长按光电门传感器上按钮，3个灯同时亮时放开清零数据（开始实验前必备操作）（注意清零时不要更改模式）。
在盐酸一栏中输入烧杯中溶液浓度，在待测液体积一栏中输入烧杯中溶液体积。（该实验模版原用于已知浓度的盐酸滴定未知浓度氢氧化钠的实验，在未修改模版条件下，故如此填写已知量，计算仍以H+与OH-物质的量相等为原理）
3.往酸式滴定管中注入有色食醋溶液。再往烧杯中注入标定过的40mL NaOH溶液，把烧杯放于磁力搅拌器上。如图：
4.点击“开始/停止”按钮，开始实验。打开磁力搅拌器（最好在实验开始前调好位置或打开，不要让磁子在转动时碰到传感器电极），然后转动滴定管旋钮，让滴定管中食醋以不连续状态滴入烧杯中。当pH传感器的数据刚开始变化，立
即终止滴入食醋，并记录已消耗的食醋的体积。再次滴入食醋，注意跟踪pH的变化，当数值接近滴定终点时滴入的食醋尽可能地慢。当波峰曲线出现平台时，停止滴加食醋溶液。
5.当整个实验结束后，点击“开始/停止” 按钮，停止实验。点击“刷新数据”，进入实验数据界面可看到整个实验过程中所有实验数据，最后点击“保存/转发”按钮，保存实验数据到采集器SD卡根目录下。通过计算机端“单机运行平台”软件可在电脑端打开此数据，求导值的最低点横座标即为滴定终点的体积，输入该滴定终点体积（之前已输入烧杯中溶液体积和浓度），点击软件上“重新计算”按钮，可计算出待测溶液浓度。
五、 实验注意事项
1．传感器简介
传感器是一系列根据一定的物理化学原理制成的物理化学量的感应器具，它能把外界环境中的某个物理化学量的变化以电信号的方式输出，再经数据模拟装置转化成数据或图表的形式在数据采集器上显示并储存起来。中学化学教学中进行科学探究常用到的传感器有温度传感器、pH传感器、溶解氧传感器、电导率传感器、光传感器、压力传感器、色度传感器等。
传感器技术的特点：便携，实时，准确，综合，直观。
2．实验背景
食醋的质量高低取决于其中所含醋酸量的多少。市场上销售的食醋中，既有无色的（白醋、兑制醋），又有有色的（香醋、陈醋、熏醋），它们的标牌上所标出的醋酸总含量各不相同，有的大于9g/100mL，有的大于6g/100mL，还有的标着大于等于4.5 g/100mL、4.2 g/100mL、3.5 g/100mL等等。
（1）食醋中的主要成分是醋酸，此外还含有少量的乳酸等有机酸，醋酸是弱酸，用pH试纸或酸度计测定食醋中的总酸量，总是要比实际浓度低，何因？
（2）如果用中和滴定的方法来测定食醋中的总酸量，那么如何选择指示剂？
（3）用中和滴定来测定白醋和兑制醋很好，但是测定米醋、果醋、熏醋等有色食醋的含酸量时，因其颜色比较深，能遮盖住指示剂的颜色，这样就无法看见指示剂的颜色变化，能否用蒸馏水冲稀食醋以减轻颜色的干扰，或者能否用活性炭对这类食醋作脱色处理以后滴定？加入活性炭对溶液的酸度是否有影响？
（4）克服上述不足，可以用一种称作pH传感器测定的方法来实现，该方法
不怕待测物中的颜色干扰，测定既快又不用加指示剂。
3. 实验的关键
滴定速度的控制：在接近终点时，要注意放慢速度，以便观察到终点。
酸碱的浓度差别不要太大，否则，实验将较难控制，结果误差较大。
4．实验安全须知
注意食醋和强碱对皮肤的腐蚀与刺激，实验时应佩戴护目镜和防护手套。
六、 数据处理
1.
多少？
答：由表知：pH初始值为13，终值为8.196
ΔpH=12.997-8.196=4.801
2.pH刚要开始改变的时候滴入的食醋的量是多少？把它与NaOH溶液完全被中和的时候消耗的食醋量作比较。
答：由表知：(1)pH刚要开始改变的时候滴入的食醋的量是0.32ml
(2)NaOH溶液完全被中和的时候消耗的食醋量为6ml,是pH刚要开 始改变的时候滴入的食醋量的18.75倍。
3.求算待测食醋中的醋酸含量：用每100mL食醋中含醋酸的质量来表示。 答：0.1mol/l×40ml÷6ml=0.67mol/l=4.02g/(100ml)
七、 实验总结与反思
本次实验采用电子传感器来测食醋中的酸含量，让我们学会使用电子传感器，让我们能跟着时代的步伐走，不能在信息化社会中落伍，但是感觉还是没有传统方式中的滴定方法好用，因为它容易死机，且滴定管还必须与光电门垂直，否则感应不到就测不到数据，做实验的时候我们那组的仪器中就老不能让滴定管与光电门垂直（蝴蝶夹的原因），感应不到让实验停滞好久都没做出来，最后采用手扶住滴定管的方式来完成实验，所以个人觉得这个方法虽然很简单方便，且精确但是还是不是很习惯这种方式，不过既然学了就要会用，好好掌握它给我们带来的方便。
八、 参考文献
[1]郑长龙主编.化学实验课程与教学论[M].北京：高等教育出版社，2009.
[2]肖常磊，钱扬义主编.中学化学实验教学论[M].北京：化学工业出版社，2008.
[3]钱扬义编著.手持技术在立刻试验中的应用研究[M].北京：高等教育出版社，2003.
[4]钱扬义.手持技术在研究性学习中的应用及其心理学基础[M].北京：科学出版社，龙门书局，2006.
[5]白涛等编著. 化学为什么是这样基于手持技术的数字化实验探索[M].北京：化学工业出版社，2011.
食醋中总酸量的测定
一、 实验目的
初步学会用传感器技术测定食醋中的总酸量；会组织中学生用传感器技术测定食醋中的总酸量教学过程。
二、 实验原理
待测的食醋中醋酸及其他有机酸可换算为醋酸总量，都可以被标准的强碱NaOH溶液标定：C待测V待测=C标准V标准 。当溶液中的电解质含量恒定时，电导率亦
恒定，当生成难电离物质时，电导率下降，pH传感器就是把电信号转化为化学信息来测定其中的总酸度的。
三、 仪器与药品
pH传感器，数据采集器，自动计数器，50mL酸式滴定管，电磁搅拌器，铁架台，250mL烧杯，量筒；有色食醋原液，经标定的0.1mol/L NaOH溶液，去CO2的蒸馏水。
四、 实验步骤
1.准备阶段：pH传感器的标定
（1）在采集器3号传感器接口上连接好pH传感器，然后按下采集器电源开关，打开数据采集器，进入如下界面：
点击右下角“系统设置”，进入如下界面：
选择系统设定里的“探头标定”选项，并点击“探头校准工具”按钮：
点击“建立连接”按钮（点击后变灰色，显示连接成功，即可开始标定）。
拔开电极上部的橡胶塞，使小孔露出。否则在进行校正时，会产生负压， （2）
导致溶液不能正常进行离子交换，会使测量数据不准确。
（3）将电极取出，先用蒸馏水冲洗，然后用滤纸把电极上残留的保护液吸干。将电极放进pH=4.00(邻苯二甲酸氢钾)的缓冲液中，点击采集器上pH=4下的“开始标定”按钮，5-10秒后，当显示的数值在22000-23000间，且变化幅度不大时，点击“结束标定”，取出电极。
（4）将电极取出，先用蒸馏水冲洗，然后用滤纸把电极上残留的保护液吸干。将电极放进pH=9.18(邻苯二甲酸氢钾)的缓冲液中，点击采集器上pH=4下的“开始标定”按钮，5-10秒后，当显示的数值在27000-28000间，且变化幅度不大时，
点击“结束标定”，取出电极。最后点击一次“写标定值”。
（5）验证标定：标定完成，进入传感器测量界面，将探头放入pH=6.86（混合磷酸盐）的溶液中，检测标定是否成功。观察读数稳定后读数在6.70-7.00之间即可认为标定比较准确，否则应重新标定。
2.软件操作
（1）标定后，进入如下图界面：
点击“通用”，进入通用实验界面：
点击左上角“打开模版”依如下路径选择实验：
打开模版—SDMEM—实验模版—化学实验—酸碱中和滴定—酸碱中和滴定（xmlp文件）
进入滴定实验界面，如下图：
光电门传感器红色线（或有红色标记的）一端连接液滴计数器，黑色线（无标记的）接一光电门（该光电门应放在空处，不被任何物体挡光），调节光电门传感器为计数模式（第1个和第3个灯同时亮）。然后长按光电门传感器上按钮，3个灯同时亮时放开清零数据（开始实验前必备操作）（注意清零时不要更改模式）。
在盐酸一栏中输入烧杯中溶液浓度，在待测液体积一栏中输入烧杯中溶液体积。（该实验模版原用于已知浓度的盐酸滴定未知浓度氢氧化钠的实验，在未修改模版条件下，故如此填写已知量，计算仍以H+与OH-物质的量相等为原理）
3.往酸式滴定管中注入有色食醋溶液。再往烧杯中注入标定过的40mL NaOH溶液，把烧杯放于磁力搅拌器上。如图：
4.点击“开始/停止”按钮，开始实验。打开磁力搅拌器（最好在实验开始前调好位置或打开，不要让磁子在转动时碰到传感器电极），然后转动滴定管旋钮，让滴定管中食醋以不连续状态滴入烧杯中。当pH传感器的数据刚开始变化，立
即终止滴入食醋，并记录已消耗的食醋的体积。再次滴入食醋，注意跟踪pH的变化，当数值接近滴定终点时滴入的食醋尽可能地慢。当波峰曲线出现平台时，停止滴加食醋溶液。
5.当整个实验结束后，点击“开始/停止” 按钮，停止实验。点击“刷新数据”，进入实验数据界面可看到整个实验过程中所有实验数据，最后点击“保存/转发”按钮，保存实验数据到采集器SD卡根目录下。通过计算机端“单机运行平台”软件可在电脑端打开此数据，求导值的最低点横座标即为滴定终点的体积，输入该滴定终点体积（之前已输入烧杯中溶液体积和浓度），点击软件上“重新计算”按钮，可计算出待测溶液浓度。
五、 实验注意事项
1．传感器简介
传感器是一系列根据一定的物理化学原理制成的物理化学量的感应器具，它能把外界环境中的某个物理化学量的变化以电信号的方式输出，再经数据模拟装置转化成数据或图表的形式在数据采集器上显示并储存起来。中学化学教学中进行科学探究常用到的传感器有温度传感器、pH传感器、溶解氧传感器、电导率传感器、光传感器、压力传感器、色度传感器等。
传感器技术的特点：便携，实时，准确，综合，直观。
2．实验背景
食醋的质量高低取决于其中所含醋酸量的多少。市场上销售的食醋中，既有无色的（白醋、兑制醋），又有有色的（香醋、陈醋、熏醋），它们的标牌上所标出的醋酸总含量各不相同，有的大于9g/100mL，有的大于6g/100mL，还有的标着大于等于4.5 g/100mL、4.2 g/100mL、3.5 g/100mL等等。
（1）食醋中的主要成分是醋酸，此外还含有少量的乳酸等有机酸，醋酸是弱酸，用pH试纸或酸度计测定食醋中的总酸量，总是要比实际浓度低，何因？
（2）如果用中和滴定的方法来测定食醋中的总酸量，那么如何选择指示剂？
（3）用中和滴定来测定白醋和兑制醋很好，但是测定米醋、果醋、熏醋等有色食醋的含酸量时，因其颜色比较深，能遮盖住指示剂的颜色，这样就无法看见指示剂的颜色变化，能否用蒸馏水冲稀食醋以减轻颜色的干扰，或者能否用活性炭对这类食醋作脱色处理以后滴定？加入活性炭对溶液的酸度是否有影响？
（4）克服上述不足，可以用一种称作pH传感器测定的方法来实现，该方法
不怕待测物中的颜色干扰，测定既快又不用加指示剂。
3. 实验的关键
滴定速度的控制：在接近终点时，要注意放慢速度，以便观察到终点。
酸碱的浓度差别不要太大，否则，实验将较难控制，结果误差较大。
4．实验安全须知
注意食醋和强碱对皮肤的腐蚀与刺激，实验时应佩戴护目镜和防护手套。
六、 数据处理
1.
多少？
答：由表知：pH初始值为13，终值为8.196
ΔpH=12.997-8.196=4.801
2.pH刚要开始改变的时候滴入的食醋的量是多少？把它与NaOH溶液完全被中和的时候消耗的食醋量作比较。
答：由表知：(1)pH刚要开始改变的时候滴入的食醋的量是0.32ml
(2)NaOH溶液完全被中和的时候消耗的食醋量为6ml,是pH刚要开 始改变的时候滴入的食醋量的18.75倍。
3.求算待测食醋中的醋酸含量：用每100mL食醋中含醋酸的质量来表示。 答：0.1mol/l×40ml÷6ml=0.67mol/l=4.02g/(100ml)
七、 实验总结与反思
本次实验采用电子传感器来测食醋中的酸含量，让我们学会使用电子传感器，让我们能跟着时代的步伐走，不能在信息化社会中落伍，但是感觉还是没有传统方式中的滴定方法好用，因为它容易死机，且滴定管还必须与光电门垂直，否则感应不到就测不到数据，做实验的时候我们那组的仪器中就老不能让滴定管与光电门垂直（蝴蝶夹的原因），感应不到让实验停滞好久都没做出来，最后采用手扶住滴定管的方式来完成实验，所以个人觉得这个方法虽然很简单方便，且精确但是还是不是很习惯这种方式，不过既然学了就要会用，好好掌握它给我们带来的方便。
八、 参考文献
[1]郑长龙主编.化学实验课程与教学论[M].北京：高等教育出版社，2009.
[2]肖常磊，钱扬义主编.中学化学实验教学论[M].北京：化学工业出版社，2008.
[3]钱扬义编著.手持技术在立刻试验中的应用研究[M].北京：高等教育出版社，2003.
[4]钱扬义.手持技术在研究性学习中的应用及其心理学基础[M].北京：科学出版社，龙门书局，2006.
[5]白涛等编著. 化学为什么是这样基于手持技术的数字化实验探索[M].北京：化学工业出版社，2011.